For mission-critical massive machine-type communications (mMTC) applications, the messages are required to be delivered in real-time. However, due to the weak security protection capabilities of the low-cost and low-complexity machine-type devices, active jamming attack in the uplink access is a serious threat. Uplink access jamming (UAJ) can increase the number of dropped/retransmitted packets and restrict or prevent the normal device access. To tackle this vital and challenging problem, we propose a novel UAJ detection method based on the joint space-time sparsity (JSTS). Our key insight is that the JSTS-based feature will be significantly impacted if UAJ happens, since only a small fraction of the devices are active and the traffic pattern for each device is sporadic in the normal state. Unlike the existing detection methods under batch mode (i.e., all sample observations are collected before making a decision), the JSTS-based detection is performed in a sequential manner by processing the received signals one by one, which can detect UAJ as quickly as possible. Moreover, the proposed JSTS-based method does not rely on the prior knowledge of the attackers, since it only cares the abrupt change in the JSTS-based feature on each frame. Numerical results evaluate and confirm the effectiveness of our method.


翻译:然而,由于低成本和低复杂机型装置的安全保护能力薄弱,对上行通道的主动干扰袭击是一个严重威胁。上行通道干扰(UAJ)可以增加投放/转发的包数,限制或阻止正常设备进入。为了解决这一重要和具有挑战性的问题,我们提议了一个新的UAJ探测方法,该方法基于空间-时间联合超时(JSTS),我们的主要见解是,如果UAJ发生,基于JSTS的特征将受到重大影响,因为这些装置中只有一小部分是活跃的,每个装置的交通模式在正常状态是零星的。与分批模式(即所有抽样观测都是在作出决定之前收集的)下的现有探测方法不同,基于JSTS的探测方法是通过逐个处理收到的信号来顺序进行,这些信号可以尽快检测UAJ。此外,拟议的JSTS的特征将受到严重影响,因为根据JS-TS的系统方法不会依赖我们每个先期测试的结果。

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